2021-2022年收藏的精品资料热能与动力工程实验仝编XXXX110.doc

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1、2013-2014学年下学期热能与动力工程专业实验指导-2.5 稳态平板法测定绝热材料导热系数2.5.1 实验目的1. 巩固和深化稳态导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数。2. 测定实验材料的导热系数。3. 确定实验材料导热系数与温度的关系。2.5.2 实验原理稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。试验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量和平板两面的温差成正比，和平板的厚度成正比，以及和导热系数成正比的关系来设计的。我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳

2、定导热量为 W （1）测定时，如果将平板两面的温差、平板厚度、垂直热流方向的导热面积F和通过平板的热流量Q测定以后，就可以根据下式得出导热系数： （2）需要指出，上式所得的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为： （3）在不同的温度和温差条件下测出相应的值，然后将值标在坐标图内，就可以得出 的关系曲线。 2.5.3 实验装置稳态平板法测定材料导热系数装置图如图2.5.1所示。被试验材料做成两块方形薄壁平板试件，面积为270270 mm2，实际导热计算面积F为200200mm2，平板厚度为mm2（实测），平板试件分别被夹紧在加热器的上、下热面和上、下水套的冷面之间。加热器的上

3、下面和水套与试件的接触面都设有铜板，以使温度均匀。利用薄膜式加热片来实现对上、下试件热面的加热，而上下水套的冷却面是通过循环冷却水（或自来水）来实现的。在中间200 200mm2部位上安设的加热器为主加热器。为了使主加热器的热量能够全部单向通过上下两个试件，并通过水套的冷水带走，在主加热器四周(即200 200mm2之外的四侧)设有四个辅助加热器，测试时控制使主加热器以外的四周保持与中间主加热器的温度相一致，以免热流量向旁侧散失。主加热器的中心温度 (或)和水套冷面的中心温度 (或)用四个镍铬-康铜热电偶埋设在铜板上来测量：辅助加热器1和辅助加热器2的热面也分别设置两个辅助镍铬-康铜热电偶和（

4、埋设在铜板的相应位置上）。其中辅助热电偶(或)接到温度巡检仪上，与主加热器中心的主热电阻 (或)的温度相比较，通过跟踪调节使全部辅助加热器都跟踪与主加热器的温度相一致。而在试验进行时，可以通过热电阻 (或)和热电 (或)测量出一个试件的两个表面的中心温度。也可以再测量一个辅助热电阻的温度，以便与主热电阻的温度相比较，从而了解主、辅加热器的控制和跟踪情况。温度是利用万能信号输入8电巡检仪测量的，主加热器的电功率可以用直流稳压电源的电压表和电流表来测量。图2.5.1 稳态平板法测定材料导热系数装置图1. 水冷箱；2. 辅助加热器；3. 主加热器；4. 铜板；5. 试件实验台主要参数：1. 主加热器

5、电阻值：100 2. 辅加热器（每个）电阻值：4253. 热电偶：E型 4. 试件最高加热温度：805. 主加热器电压直流： 050V，电流02A（可调）6. 辅助加热器电压直流：050V，电流02A（可调）2.5.4 实验方法与步骤1. 将两个平板试件仔细地安装在加热器的上下面，试件表面应与铜板严密接触，不应有空隙存在。在试件、加热器和水套等安装入位后，加压一定的重物，以使它们都能紧密接触。2. 联接和仔细检查各接线电路。将主加热器的两根导线接到仪表箱的主加热器电源接线端子上，同样将辅助加热器的两根导线接到仪表箱的辅助加热器电源接线端子上。 将测温热电偶的导线接到配电箱对应的接线端子上。关闭

6、主、辅加热电源开关及水泵开关；打开总电源开关,并检查各热电阻信号（温度）是否正常（基本一致）。3. 打开水泵开关，检查冷却水水泵及其通路能否正常工作，调节水阀门开度应尽量一致。 4. 接通主加热器电源，并调节到合适的电压（建议由低至高间隔5V或10V逐渐分段加热），开始加温，然后开启辅助加热电源使加温电压与主加热器电压接近，一段时间后，观察辅助加热面的温度是否与主加热面的温度一致，然后适当调整辅助加热器的电压（高则降低、低则增加）来跟踪调整使主、辅加热温度相一致。在加温过程中，可通过各测温点的测量值来控制和了解加热情况。开始时，可先不启动冷水泵，待试件的热面温度达到一定水平后，再启动水泵（或接

7、通自来水），向上下水套通入冷却水。试验经过一段时间后，试件的热面温度和冷面温度开始趋于稳定。在这个过程中可以适当调节主加热器电源、辅助加热器电源的电压，使其更快或更利于达到稳定状态。待温度基本稳定后，就可以每隔一段时间进行一次电功率W（或电压V和电流I）读数记录和温度测量，从而得到稳定的测试结果。5. 一个工况实验后，可以将设备调到另一工况，既调节主加热器功率后，再按上述方法进行测试得到另一工况的稳定测试结果。调节的电功率不宜过大，一般在510W为宜。6. 根据实验要求，进行多次工况的测试。（工况以从低温到高温为宜）。7. 测试结束后，先切断加热器电源，经过10分钟左右再关闭水泵（或停放自来水

8、）。2.5.5 实验数据及处理试件材料： 试件厚度： mm试件外型尺寸： mm2 导热计算面积F： mm2 表2.5.1 稳态平板法测定导热系数实验记录计算表 测读时间热面温度冷面温度辅助加热器/主加热器/U/VI/A注：（1）导热量（即主加热器的电功率）：Q= UI W其中，U 主加热器的电压值，V；I 主加热器的电流值，A。由于设备为双试件型，导热量向上下两个试件（试件1和试件2）传导，所以 W （2）试件两面的温差： 其中，试件的热面温度（即或）， 试件的冷面温度（即或）， （3）平均温度为： 所以，平均温度为时的导热系数： 2.5.6 实验分析将不同平均温度下测定的材料导热系数在坐标中

9、得出的关系曲线，并求出的关系式。 2.6 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能2.6.1 实验目的1. 本实验属于创新型实验，要求学生自己选择不同原料、按照不同配比进行加工出新型实验材料，并对该材料的热物性（密度、导热系数、比热容、热扩散率）进行实验测量。2. 测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热，掌握其测试原理和方法。3. 掌握使用热电偶测量温差的方法。2.6.2 实验原理本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2，初始温度为t0，平板两面受恒定的热流密度qc均匀加热（见图2.6.1）。图2.6.1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型根据导热微分方程式、初

10、始条件和第二类边界条件，对于任一瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x，)可由下面方程组解得； 方程组的解为：1 第二类方程组的解为： （1） 式中，时间，s； 平板的导热系数，w/m；平板的热扩散率，m2/s；，n=1，2，3，；F0 ，傅立叶准则数；t0初始温度()；沿x方向从端面向平板加热的恒定热流密度，w/m2。随着时间的延长，F0数变大，式（1）中级数和项愈小。当F00.5时，级数项和变得很小，可以忽略，式（1）变成： （2）由此可见，当F00.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。在准态时，平板中心面x=0处的温度为： （2）

11、平板加热面x=处为： （3）此两面的温差为： （4）如已知qc和，再测出t，就可以由式（4）求出导热系数： （5）实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件。一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板两端面的温度差。根据势平衡原理，在准态时，有： （6）式中，F试件的横截面，m2；c试件的比热，J/kg；试件的密度，kg/m3；准稳态时的温升速率，/s。由上式可得比热： （7）实验时，以试件中心处为准。按定义，材料的导温系数可表示为 m2/s （8）综上所述，应用恒热流准稳态平板法测试材料热物性时

12、，在一个实验上可同时测出材料的三个重要热物性-导热系数、比热容和导温系数。2.6.3 实验装置实验设备包括破碎机、搅拌机、烘干机、电子天平、非稳态导热仪、计算机和实验控制软件。实验装置本体如图2.6.2所示。图2.6.2 实验装置本体实验时，将四个试件迭放在一起，分别在试件1和2及试件3和4之间放入加热器1和2，试件和加热器要对齐。热电偶放在试件2的两侧，热电偶测温头要放在试件中心部位。放好绝热层后，适当加以压力，以保持各试件之间接触良好。1. 加热器采用高电阻康铜箔平面加热器，康铜箔厚度仅为20m，加上保护箔的绝缘薄膜，总共只有70m。其电阻值稳定，在0100范围内几乎不变。加热器的面积和试

13、件的端面积相同，也是145mm145mm的正方形。两个加热器的电阻值应尽量相同，相差应在0.1%以内。2. 绝热层用导热系数比试件小的材料作绝热层，力求减少热量通过，使试件1，4与绝热层的接触面接近绝热。这样，可假定式（5）中的热量qc等于加热器发出热量的0.5倍。3. 热电偶利用热电偶测量试件2两面的温差及试件2、3接触面中心处的温升速率，热电偶由0.1mm的康铜丝制成。 2.6.4 实验方法与步骤1. 选用不同原料，进行破碎加工，按照不同配比，搅拌混合均匀，加工成150mm150mm，厚（1020mm）的材料，放在烘干机内烘干。2. 用卡尺测量试件的尺寸：面积F和厚度，并用天平称其称重。3

14、. 按图2放好试件、加热器和热电偶，接好电源，接通稳压器，并将稳压器预热10分钟。4. 接通加热器开关，给加热器通以恒定电流。同时启动秒表，每隔一分钟测读一组数值。经过一段时间后（随所测材料而不同，一般为1020分钟），系统进入准状态，两个热电偶的温差（即（5）式中的t）几乎保持不变，并记下加热器的电源值U、I。5. 第一次实验结束，将加热器开关切断，取下试件及加热器，用电扇将加热器吹凉，待其和室温平衡后才能继续作下一次实验。试件不能连续做实验，必须经过四小时以上放置，使其冷却至与室温平衡后，才能再作下一次实验。6. 实验全部结束后，必须切断电源，一切恢复原状。2.6.5 实验数据及处理1.

15、实验记录：实验装置名称： 实验台号： 试件名称： 试件厚度 = mm 试材面积= mm2 试件重量： g 试件密度= /m3 室温= 加热电压U= V 加热器电流I= A 表2.6.1 实验数据记录表时间/s热面温度t2/冷面温度t1/时间/s热面温度t2/冷面温度t1/时间/s热面温度t2/冷面温度t1/2. 结果计算： a热流密度qc b准稳态时的温差t（平均值） c准稳态时的温升速率 然后，即可计算出试件的导热系数、比热c和热扩散率a。第 8 页 共 43 页2.7 空气横掠管束时的强迫对流换热实验2.7.1 实验目的1. 测定空气横掠管束时的平均换热系数，并将实验数据整理成准则方程式；

16、2. 熟悉实验原理及装置，掌握测定流速、热流量、温度的方法。3. 通过对实验数据的综合整理，进一步了解相似理论的应用。2.7.2 实验原理1. 根据牛顿冷却公式，壁面平均换热系数为： （1）式中，管壁平均换热系数，W/m2；管壁平均温度，取所有管束测得的温度的平均，； 流体的平均温度，取空气进口与出口温度的平均，； 管壁的换热面积，； 对流换热量，W。本实验采用电加热，电加热器所产生的总热量，除了以对流方式由管壁传给空气外，还有一部分是以辐射方式传出。因此，对流换热量Qc为 （2） （3）式中，Qr 辐射换热量，W； W 加热电功率，W； 试管表面黑度，=0.60.7； 绝对黑体辐射系数，。2

17、. 根据相似理论，流体强制流过物体时的传热系数与流体流速、物体几何参数、物体间的相对几何位置以及物性等的关系可用下列准数方程式描述： （4）实验研究表明，空气横向流过管束表面时，由于空气普郎特数（Pr=0.7）为常数，故一般可将上式简化成，进一步整理成下列的指数形式： （5）式中，k 均为常数，由实验确定；Nu 努塞尔准则数，；Re 雷诺准则数，Re 上述各准则中，实验管外径，作为定性尺寸，m； 空气导热系数，由定性温度查表确定，W/m； 空气流过实验管最窄截面处流速，m/s； 空气运动粘度，由定性温度查表确定，m2/s。（1）定性温度：空气边界层平均温度tm=。式中，tw 实验管壁面平均温度

18、，； tf 空气平均温度，取空气进口与出口温度的平均，tf =，。（2）空气流速的计算 采用毕托管在测速段截面中心点进行测量，测得的动压头为，则空气流速为： （6）式中，毕托管测得的动压头，Pa； 空气的密度，由毕托管处的空气温度（即空气进口温度）查表确定，kgm3；由上式计算所得的流速是测速截面处的流速，而准则式中的流速是指流体流过实验管最窄截面的流速，由连续性方程： （7） （8）式中，u 毕托管测速处流体流速，m/s；F速 测速处流道截面积，mm2；F束 测试管束处流道截面积，mm2； L 实验管有效管长，mm； d 实验管外径，mm； m 测试管束处实验管数。3. 本实验的任务在于确定

19、C与k的数值，首先使空气流速一定，然后测定有关的数据：电功率W、管壁温度tw、空气进口温度tf1、空气出口温度tf2、毕托管动压头为。至于和在实验中无法直接测得，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查得。得到一组数据后，可得一组Re、Nu值；改变空气流速来改变Re值，重复测量便可得到一系列数据，再得一组Re、Nu值。在双对数坐标纸上，以Nu为纵轴，Re为横轴，将各工况点出，它们的规律可近似地用一直线表示： （9）则Nu和Re之间的关系可近似表示为一指数方程的形式： （10）为直线的截距，k为直线的斜率，取直线上的两点，即可得 （11） 注意：为减少取点误差起见，可多取一些点，得出多对C、k值

20、，然后取其平均值作为最后的C、k值。 2.7.3 实验装置 图2.7.1 对流换热综合实验台1. 电源开关；2. 仪表开关；3. 交流供电开关；4. 交流调压旋钮；5. 直流大功率电源； 6. 压差表；7. 交流功率表；8. 电流表；9. 电压表；10. 十六路温度巡检仪；11. 四路温度巡检仪；12. 毕托管；13. 风道；14. 热电偶（测来流温）；15. 热电偶（测管壁温）；16. 管束试件（顺、叉排）；17. 交流供电电极；18. 变频器图2.7.2 管束的排列及尺寸图2.7.3 翅片管尺寸2.7.4 实验方法与步骤1. 连接并检查所有线路和设备，在仪表正常工作后，关闭直流供电电源！将

21、交流供电源开关打开，调节旋纽先转至零位。2. 然后点击变频器的RUN/STOP键，启动风机，然后调节风机变频器到10Hz左右。3. 将交流电调节旋纽转至适当位置，注意观察控制箱面板上的功率表，并逐步提高输出功率，对管束缓慢加热。为避免损坏配件，又能达到足够的测温准确度，加热功率大小的调整以使壁面温度控制在80以下为原则。4. 保持加热功率不变，巡检仪上各温度显示基本稳定后，记录数据在表1中。5. 再将风机频率由050Hz定值递增，每改变一次待稳定后可测到一组数据。试验时对每一种排列的管子，空气流速可调整5个工况以上，都须保持加热功率不变。温度的高低应根据管子排列不同及风速大小适当调整，保持管壁

22、与空气来流有适当的温差即可。6. 同时观察到毕托管测速风压显示。因此调压、调频应配合调整直到系统稳定并便于读取温度、风压、电功率。2.7.5 实验数据及处理1. 记录和计算：实验装置名称： 实验台号： 管束形式： mm mm 实验管总数n= 测试管束处实验管数m= 实验管外径d= mm 实验管有效长度L= mm管壁换热面积= mm2 测速处流道截面积F测= mm2 测试管束处流道截面积F束= mm2表2.7.1为实验数据记录表，表2.7.2为实验计算表。2. 在双对数坐标纸上绘出各实验点，并求出准则方程式。2.7.6 注意事项1. 首先了解试验装置的各个组成部分，并熟悉仪表的使用，以免损坏仪器

23、。2. 为确保管壁温度不至超出允许的范围，启动及工况改变时都必须注意操作顺序。启动电源之前，先将电源调节旋钮转至零位：3. 启动时必须先开风机，调整风速，然后对试验管通电加热，并调整到要求的工况。注意电流表上的读数，不允许超出工作电流参考值。试验完毕时，必须先关加热电源，待试件冷却后，再关风机。第 38 页 共 43 页实验次数W/W/Pa管束试件壁温/空气温度/123456表2.7.1 实验数据记录表实验次数tm/W/m/m2/s/kgm3Qr/WQc/Wh/W/m2u/m/s/m/sReNulgRelgNu123456表2.7.2 实验计算表2.8 中温法向辐射时物体黑度的测定2.8.1

24、实验目的用比较法，定性地测量中温辐射时物体黑度。2.8.2 实验原理1. 由n个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体i的净换热量Qnet.i （1）式中， Qnet.i i面的净辐射换热量；Qabs.i i面从其他表面的吸热量；Qe.i i面本身的辐射热量； i面的黑度（或称发射率）； Xk，I k面对i面的角系数； Eeff.kk面有效的辐射力； Eb.i i面的黑体辐射力； i面的吸收率； Fi i面的辐射面积。2. 根据本实验的设备情况，如图2.8.1所示，可以作如下假定：（1）热源1和传导圆筒2为黑体。（2）热源1、传导圆筒2、待测物体（受体）3，它们表面上的温度均匀。图

25、2.8.1 辐射换熱简图1. 热源；2. 传导圆筒；3. 待测物体在这种特定条件下，由净辐射法得出待测物体3的净辐射换热量： （2）根据角系数的互换性F2X2,3= F3X3,2，又F1= F3；3=；X3,2=X1,2，得： （3）由于受体3与环境主要以自然对流方式换热，因此： （4）式中，对流换热系数；待测物体（受体）温度；室内环境温度。由（3）、（4）式得： （5）当热源1和传导圆筒2的表面温度一致时，Eb.1=Eb.2 ，并考虑到体系1、2、3为封闭系统，则： （6）由此，（5）式可写成： （7）式中，称为斯蒂芬-玻尔茨曼常数，其值为5.710-8。对不同待测物体（受体）a，b的黑度为

26、： （8） （9）由于外部实验条件相同，可假设，则： （10）当b为黑体时，1，（10）式可写成： （11）2.8.3 实验装置实验装置简图如图2.8.2所示：图2.8.2 实验装置简图1. 调压器；2. 测温转换开关； 3. 数显温度计；4. 接线柱；5. 导轨；6. 受体；7. 传导体；8. 热源；9. 导轨支架；10. 热源电压表；11. 接线柱；12. 测温接线柱；13. 电源开关热源腔体具有一个测温热电偶，传导腔体有二个热电偶，受体有一个热电偶，它们都可通过琴键转换开关来切换。2.8.4 实验方法与步骤实验方法:本实验仪器用比较法定性地测定物体的黑度，具体方法是通过对三组加热器电压的

27、调整（热源一组，传导体两组），使热源和传导体的测量点恒定在同一温度上，然后分别将“待测”（受体为待测物体，具有原来的表面状态）和“假象黑体”（受体仍为待测物体，但表面薰黑）两种状态的受体在恒温条件下，测出受到辐射后的温度，就可按公式计算出待测物体的黑度。实验步骤：1. 热源腔体和受体腔体（使用具有原来表面状态的物体作为受体）靠紧传导体。2. 结通电源，调整热源（加热I）、传导体（加热II、III）的调温旋钮，使热源温度在50至150范围内某一温度，受热约40分钟左右，通过测温转换开关及测温仪表测试热源和传导体的温度，并根据测得的温度微调相应的电压旋钮，使三点温度尽量一致。3. 系统进入恒温后（

28、各测温点基本接近，且在五分钟内各点温度波动小于3），开始测试受体温度，当受体温度五分钟内的变化小于3时，每隔5分钟记下一组数据。“待测”受体实验结束。4. 取下受体，将受体冷却后，用松脂（带有松脂的松木）或蜡烛将受体薰黑，然后重复以上实验，测得第二组数据。2.8.5 实验数据及处理实验装置名称： 实验台号： 室温= 表2.8.1 实验数据记录表序号热源温度（）传导体温度（）受体温度（）备注1受体为紫铜光面23平均（）序号热源温度（）传导体温度（）受体温度（）备注1受体为紫铜薰黑23平均（）将两组数据代入公式（11）即可得出待测物体a的黑度。2.8.6 注意事项1. 热源及传导的温度不可超过16

29、0。2. 每次做原始状态实验时，建议用汽油或酒精将待测物体表面擦净，否则，实验结果将有较大出入。煤的工业分析煤是主要的工业燃料之一，了解煤的质量和种类，对于合理利用和选择燃料，节约能源是十分重要的。煤的工业分析与元素分析不同，它不需要复杂的仪器设备，在一般的实验室中均可进行，因此掌握煤的工业分析方法，在煤的工业应用中有着普遍意义。3.1.1 实验目的掌握煤的工业分析方法，并由此了解判别煤的种类和质量。3.1.2 实验原理煤的工业分析是测定煤的水分、灰分、挥发分产率和固定碳的质量百分含量。在测定挥发分产率的同时，利用坩埚中残留的焦渣的特征，可以初步鉴定煤的粘结性。煤的工业分析主要是采用干燥和加热

30、等方法。（对于液体燃料只作水分和灰分的测定。由于它的可燃成分与固体燃料不同，在受热时，极易完全转化为气态，所以不作挥发分和固定碳的测定。）3.1.3 实验装置1. 带盖的称量瓶2个，其直径为40毫米，高25毫米和20毫升挥发坩埚2个。2. 精度为万分之一克的电子天平一台、精度为十分之一克的电子秤一台。3. 玻璃干燥器一个，干燥剂为无水氯化钙。4. 温度高于110并带有调温装置的电烘箱一台。5. 能加热到900以上并带有温度控制装置的马弗电炉一台。6. 浅盘两个。3.1.4 实验内容及步骤：1. 煤的水分测定煤的水分包括外在水分和内在水分。吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水称为内在水分；附着在

31、煤颗粒表面上的水，称为外在水分。（1）外在水分（表面水分）的测定将盛有煤样的试样瓶取来，煤样粒度为小于13mm，量不少于500g；摇动数分钟使之混合均匀，然后把瓶盖打开，取出约200g试样放入浅盘中测定质量（电子秤应精确到0.1g）。将煤样散置放在浅盘中，厚度约10mm，随即放入温度为7080的干燥箱内，烘干至质量变化在每小时内不超过1%为止。取出试样再在室温下自然干燥24h，再称质量。按下式计算表面水分（外在水分）： （1）式中，干燥后煤样的质量，g； 原始煤样的质量，g。（2）内在水分的测定（分析基水分）（指空气干燥煤样的水分含量） 煤的试样需按规定的取样方法取得，然后在空气中风干粉碎，粉

32、碎后粒度应通过60网目的筛孔（煤样粒度在0.2mm以下）。用瓶严密封好（该试样称为分析试样），以备下项试验用。选好称量瓶，并用精度为万分之一克的电子天平称其重量；将试样放入瓶中，摇动数次后再将试样取出1克左右，放入称量过的称 量瓶中，然后称其重量；轻轻摇动称量瓶中之试样，打开盖子放入温度为105-110的电烘箱中干燥1h；试样在电烘箱中干燥1小时后取出，并立即盖上盖子，置于干燥器中冷却至室温（约20min）后称重；称重后，再放入到电烘箱中干燥0.5h，取出后称重。如果前后两次称得的重量差小于0.001克，则以最后一次称量结果为依据，求出试样之减量。若大于0.001克则还需重复步骤4。由下式求出

33、煤样的水分百分含量： 去掉% （2）同一试样同时做两个，其允许误差为0.2%以内，取平均值。煤中全水分百分含量： （3）煤的应用基，可通过所测得的表面水分及分析水分按下式计算，即空气干燥基（分析基）换算成应用基(为全水)： （4）2. 挥发分产率的测定将试样取出1克左右，放入称量过的挥发坩埚中，坩埚盖好盖子，置于温度920的马弗电炉中加热7分钟；坩埚取出后，在空气中冷却，冷却时间不超过5分钟，然后放入干燥器中冷却至室温（约20min）后称重；求出试样减少的重量后按下式求得挥发分产率的百分含量： 去掉% （5）记录坩埚中残留焦碳的外部特征，确定煤的粘结性序数（1-8）。粉状 全部是粉末，没有相互

34、粘着的颗粒；粘着 以手指轻压即碎成粉状；弱粘结 以手指轻压即碎成碎块；不熔融粘结 以手指用力压，才裂成小块。焦渣表面无光泽，下面稍有银白色光泽；不膨胀熔融粘结 焦渣呈扁平的饼状，煤粒的界限不易分清，表面有银白色金属光泽；微膨胀熔融粘结 用手指压不碎，焦渣表面有银白色金属光泽。但焦渣表面具有较小的膨胀泡（或小气泡）；膨胀熔融粘结 焦渣的上下表面有银白色金属光泽明显膨胀，但高度不超过15毫米；强膨胀熔融粘结 焦渣的上下表面有银白色金属光泽，焦渣的高度大于15毫米。3. 灰分及固定碳的测定1）将试样取出1克左右，放入称量过的灰皿中，均匀地摊平，使其每立方厘米的质量不超过0.15g；2） 将灰皿送入炉

35、温不超过100的马弗炉恒温区中，关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500，并在此温度下保存30min。继续升温到（81510），并在此温度下灼烧1h。3）将灰皿从炉中取出，在空气中冷却5min，再放入干燥器内冷却至室温（约20min）后称重，此重量即为灰分的重量，并按下式算出灰分的百分含量： 去掉% （6）3） 若煤中含硫量不高而不需分析时，则固定碳的含量可由下式求出： 去掉% （7）式中、 、均为空气干燥煤样（即分析基）的各成分的百分含量。3.1.5 实验数据及处理1. 数据记录表3.1.1 煤的水分（）测定数据表煤 样 编 号外在水分测得平均值

36、（%）称量瓶编 号重量（g）煤样 + 称量瓶重（g）煤样重（g）煤 样+称量瓶重（g）第一次干燥后第二次干燥后第三次干燥后内水分净重（g）内水分含量（%） 表3.1.2 煤的挥发分产率()测定数据表煤样编号坩埚编号坩埚重（g）煤样 + 坩埚重（g）煤样重（g）灼烧后坩埚+残渣重（g）灼烧后减轻量（g）挥发分产率（%）坩埚粘结性（1-8）表3.1.3 煤的灰分（）测定数据表煤 样 编 号坩 埚 编 号坩 埚 重 （g）坩埚 + 煤样重（g）煤 样 重 （g）煤样+坩埚重（g）烧后灰 分 净 重 （g）灰 分（%） 2. 数据处理要求： （1）计算出煤的水分、挥发分产率、灰分、煤的固定碳的质量百分含量；（2）将水分、挥发分产率、灰分、固定碳的分